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9. 小明同学乐于助人，某次小雨脚扭伤了行动不方便，小明帮助小雨背书包。他背着两只书包匀速上楼，到达二楼后放下小雨的书包又继续登上五楼，整个过程中小明对书包所做的功W与登楼高度h的关系如图所示。由图可知(g取10 N/kg) （
A.两只书包的总重为100 N
B.小雨的书包重量为50 N
C.小明对两只书包做功一样多
D.小明对小雨的书包做功多一些
A
）A.两只书包的总重为100 N
B.小雨的书包重量为50 N
C.小明对两只书包做功一样多
D.小明对小雨的书包做功多一些
答案
9. A
解析
【分析】要解决本题，需结合功的计算公式$ W = Gh $，分析图像中不同阶段的功和对应高度，明确各阶段对应的书包数量，进而计算书包重力并判断选项。首先观察图像：0~3m阶段，小明背着两只书包上楼，对应做功300J；3~12m阶段，小明放下小雨的书包后，只背另一只书包上楼，对应做功为$ 600J - 300J = 300J $，上升高度为$ 12m - 3m = 9m $。利用功的公式分别计算总重力、单只书包重力，即可判断各选项。
【解析】1. 计算两只书包的总重力：0~3m时，小明背着两只书包，做功$ W_1 = 300J $，上升高度$ h_1 = 3m $，根据$ W = Gh $，总重力$ G_{总} = \frac{W_1}{h_1} = \frac{300J}{3m} = 100N $，故A选项正确。
2. 计算另一只书包的重力：3~12m时，上升高度$ \Delta h = 12m - 3m = 9m $，做功$ \Delta W = 600J - 300J = 300J $，则这只书包的重力$ G_1 = \frac{\Delta W}{\Delta h} = \frac{300J}{9m} \approx 33.3N $。
3. 计算小雨书包的重力：$ G_2 = G_{总} - G_1 = 100N - 33.3N \approx 66.7N $，故B选项错误。
4. 分析做功情况：小明对两只书包，第一次做功300J，第二次对另一只书包做功300J，两者相等，故C、D选项错误。
【答案】A
【知识点】功的计算、重力的计算
【点评】本题结合W-h图像考查功的应用，核心是读懂图像不同阶段的物理过程，对应不同的受力（书包数量），利用功的公式进行计算，需要学生具备图像分析和公式应用的能力，属于中等难度题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 计算两只书包的总重力：0~3m时，小明背着两只书包，做功$ W_1 = 300J $，上升高度$ h_1 = 3m $，根据$ W = Gh $，总重力$ G_{总} = \frac{W_1}{h_1} = \frac{300J}{3m} = 100N $，故A选项正确。
2. 计算另一只书包的重力：3~12m时，上升高度$ \Delta h = 12m - 3m = 9m $，做功$ \Delta W = 600J - 300J = 300J $，则这只书包的重力$ G_1 = \frac{\Delta W}{\Delta h} = \frac{300J}{9m} \approx 33.3N $。
3. 计算小雨书包的重力：$ G_2 = G_{总} - G_1 = 100N - 33.3N \approx 66.7N $，故B选项错误。
4. 分析做功情况：小明对两只书包，第一次做功300J，第二次对另一只书包做功300J，两者相等，故C、D选项错误。
【答案】A
【知识点】功的计算、重力的计算
【点评】本题结合W-h图像考查功的应用，核心是读懂图像不同阶段的物理过程，对应不同的受力（书包数量），利用功的公式进行计算，需要学生具备图像分析和公式应用的能力，属于中等难度题。
【难度系数】0.5
10. 如图所示，用$F=20\ \mathrm{N}$的水平推力推着重为40 N的物体沿水平方向做直线运动，若推力$F$对物体做了40 J的功，则在这一过程中 （
A.物体一定运动了2 m
B.物体一定运动了4 m
C.重力做的功一定为40 J
D.物体一定受到20 N的摩擦力
A
）A.物体一定运动了2 m
B.物体一定运动了4 m
C.重力做的功一定为40 J
D.物体一定受到20 N的摩擦力
答案
10. A
解析
【分析】
本题考查功的计算、做功的必要因素及摩擦力的判断，解题思路：1. 利用功的公式$W=Fs$计算推力作用下物体移动的距离，判断A、B选项；2. 根据做功的两个必要因素（力和力方向上的位移），分析重力是否做功，判断C选项；3. 明确只有物体匀速直线运动时摩擦力才等于推力，题目未说明运动状态，判断D选项。
【解析】
1. 计算物体在推力方向移动的距离：根据功的公式$W=Fs$，变形得$s=\frac{W}{F}$。代入已知$W=40\ \mathrm{J}$、$F=20\ \mathrm{N}$，可得$s=\frac{40\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{N}}=2\ \mathrm{m}$，故A正确，B错误。
2. 分析重力做功：重力方向竖直向下，物体沿水平方向运动，在重力方向上无位移，因此重力做功为0，C错误。
3. 分析摩擦力：题目仅说明物体做直线运动，未明确是匀速直线运动，只有匀速直线运动时摩擦力才等于推力，无法确定摩擦力大小，D错误。
【答案】
A
【知识点】
功的计算、做功的必要因素、摩擦力的判断
【点评】
本题侧重基础概念的应用，需准确掌握功的公式及做功的条件，易错点是误将非匀速运动的摩擦力与推力等同，需注意题目未说明运动状态时不能默认匀速。
【难度系数】
0.6
本题考查功的计算、做功的必要因素及摩擦力的判断，解题思路：1. 利用功的公式$W=Fs$计算推力作用下物体移动的距离，判断A、B选项；2. 根据做功的两个必要因素（力和力方向上的位移），分析重力是否做功，判断C选项；3. 明确只有物体匀速直线运动时摩擦力才等于推力，题目未说明运动状态，判断D选项。
【解析】
1. 计算物体在推力方向移动的距离：根据功的公式$W=Fs$，变形得$s=\frac{W}{F}$。代入已知$W=40\ \mathrm{J}$、$F=20\ \mathrm{N}$，可得$s=\frac{40\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{N}}=2\ \mathrm{m}$，故A正确，B错误。
2. 分析重力做功：重力方向竖直向下，物体沿水平方向运动，在重力方向上无位移，因此重力做功为0，C错误。
3. 分析摩擦力：题目仅说明物体做直线运动，未明确是匀速直线运动，只有匀速直线运动时摩擦力才等于推力，无法确定摩擦力大小，D错误。
【答案】
A
【知识点】
功的计算、做功的必要因素、摩擦力的判断
【点评】
本题侧重基础概念的应用，需准确掌握功的公式及做功的条件，易错点是误将非匀速运动的摩擦力与推力等同，需注意题目未说明运动状态时不能默认匀速。
【难度系数】
0.6
11. 如图所示,一工人用滑轮组提升重500 N的物体,所用的拉力F为200 N,物体以0.2 m/s的速度匀速上升了10 s。(不计绳重、绳与滑轮间的摩擦)
(1) 求物体上升的高度。
(2) 求拉力所做的功。
(3) 若物重为800 N时,求拉力所做的功。
(1) 求物体上升的高度。
(2) 求拉力所做的功。
(3) 若物重为800 N时,求拉力所做的功。
答案
11. (1) 2 m (2) 1 200 J (3) 1 800 J
解析
【分析】
要解决本题，需分三步梳理思路：
1. 第一问求物体上升高度，已知物体上升速度和时间，直接用速度公式$h=vt$计算；
2. 第二问求拉力做功，先确定滑轮组承担物重的绳子段数$n$（本题$n=3$），再算出绳子自由端移动距离$s=nh$，最后用功的公式$W=Fs$计算；
3. 第三问求物重为800N时的拉力做功，先根据不计绳重摩擦的滑轮组拉力公式$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$算出动滑轮重力，再计算新物重对应的拉力，结合绳子移动距离求功。
【解析】
解：由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数$n=3$。
(1) 物体上升的高度：
$h = v_{物}t = 0.2\ \mathrm{m/s} × 10\ \mathrm{s} = 2\ \mathrm{m}$；
(2) 绳子自由端移动的距离：
$s = nh = 3 × 2\ \mathrm{m} = 6\ \mathrm{m}$，
拉力做的功：
$W = Fs = 200\ \mathrm{N} × 6\ \mathrm{m} = 1200\ \mathrm{J}$；
(3) 不计绳重、绳与滑轮间的摩擦，由$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$得动滑轮重力：
$G_{动} = nF - G_{物} = 3 × 200\ \mathrm{N} - 500\ \mathrm{N} = 100\ \mathrm{N}$，
当物重$G'=800\ \mathrm{N}$时，新拉力：
$F'=\frac{G' + G_{动}}{n}=\frac{800\ \mathrm{N} + 100\ \mathrm{N}}{3}=300\ \mathrm{N}$，
拉力做的功：
$W'=F's = 300\ \mathrm{N} × 6\ \mathrm{m} = 1800\ \mathrm{J}$。
【答案】
(1) $2\ \mathrm{m}$；(2) $1200\ \mathrm{J}$；(3) $1800\ \mathrm{J}$
【知识点】
滑轮组功计算、滑轮组拉力计算、速度公式应用
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算，核心是判断滑轮组绳子段数，以及利用不计绳重摩擦的拉力公式求动滑轮重力，属于初中物理常规题型，需熟练掌握相关公式的运用。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需分三步梳理思路：
1. 第一问求物体上升高度，已知物体上升速度和时间，直接用速度公式$h=vt$计算；
2. 第二问求拉力做功，先确定滑轮组承担物重的绳子段数$n$（本题$n=3$），再算出绳子自由端移动距离$s=nh$，最后用功的公式$W=Fs$计算；
3. 第三问求物重为800N时的拉力做功，先根据不计绳重摩擦的滑轮组拉力公式$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$算出动滑轮重力，再计算新物重对应的拉力，结合绳子移动距离求功。
【解析】
解：由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数$n=3$。
(1) 物体上升的高度：
$h = v_{物}t = 0.2\ \mathrm{m/s} × 10\ \mathrm{s} = 2\ \mathrm{m}$；
(2) 绳子自由端移动的距离：
$s = nh = 3 × 2\ \mathrm{m} = 6\ \mathrm{m}$，
拉力做的功：
$W = Fs = 200\ \mathrm{N} × 6\ \mathrm{m} = 1200\ \mathrm{J}$；
(3) 不计绳重、绳与滑轮间的摩擦，由$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$得动滑轮重力：
$G_{动} = nF - G_{物} = 3 × 200\ \mathrm{N} - 500\ \mathrm{N} = 100\ \mathrm{N}$，
当物重$G'=800\ \mathrm{N}$时，新拉力：
$F'=\frac{G' + G_{动}}{n}=\frac{800\ \mathrm{N} + 100\ \mathrm{N}}{3}=300\ \mathrm{N}$，
拉力做的功：
$W'=F's = 300\ \mathrm{N} × 6\ \mathrm{m} = 1800\ \mathrm{J}$。
【答案】
(1) $2\ \mathrm{m}$；(2) $1200\ \mathrm{J}$；(3) $1800\ \mathrm{J}$
【知识点】
滑轮组功计算、滑轮组拉力计算、速度公式应用
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算，核心是判断滑轮组绳子段数，以及利用不计绳重摩擦的拉力公式求动滑轮重力，属于初中物理常规题型，需熟练掌握相关公式的运用。
【难度系数】
0.5
